CN113894474A - 一种汽车用多功能焊接装置及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车用多功能焊接装置及其焊接方法，涉及自动化装备技术领域，为解决现有焊接设备功能性单一，在使用时一般只能够针对一种造型或造型差异较小的物件进行焊接，而针对造型各不相同的物件进行焊接时存在焊接范围面不全，所需焊接物件也难以进行固定的问题。所述焊接箱本体的中间位置处设置有焊接层，所述焊接层的上方设置有上部调节层，所述焊接层的下方设置有底部输送层，所述焊接层的内部设置有弧形导轨，所述弧形导轨的外壁设置有连接滑块，所述连接滑块的外壁设置有驱动控制箱，且驱动控制箱通过连接滑块与弧形导轨滑动连接，所述驱动控制箱的一端设置有电动推杆，所述电动推杆伸缩端的上方设置有焊接机构。
Description
技术领域
本发明涉及自动化装备技术领域，具体为一种汽车用多功能焊接装置及其焊接方法。
背景技术
自动化系统中的大型成套设备，又称自动化装置。是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面，在自动化设备中焊接设备一般用来进行焊接操作，焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
但是，现有焊接设备功能性单一，在使用时一般只能够针对一种造型或造型差异较小的物件进行焊接，而针对造型各不相同的物件进行焊接时存在焊接范围面不全，所需焊接物件也难以进行固定的问题；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种汽车用多功能焊接装置及其焊接方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车用多功能焊接装置及其焊接方法，以解决上述背景技术中提出的现有焊接设备功能性单一，在使用时一般只能够针对一种造型或造型差异较小的物件进行焊接，而针对造型各不相同的物件进行焊接时存在焊接范围面不全，所需焊接物件也难以进行固定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车用多功能焊接装置，包括焊接箱本体，所述焊接箱本体的中间位置处设置有焊接层，所述焊接层的上方设置有上部调节层，所述焊接层的下方设置有底部输送层，所述焊接层的内部设置有弧形导轨，所述弧形导轨的外壁设置有连接滑块，所述连接滑块的外壁设置有驱动控制箱，且驱动控制箱通过连接滑块与弧形导轨滑动连接，所述驱动控制箱的一端设置有电动推杆，所述电动推杆伸缩端的上方设置有焊接机构，且焊接机构通过可拆卸底座与电动推杆伸缩端可拆卸式连接，所述焊接机构的输出端设置有焊接头，所述焊接箱本体两侧的外壁均设置有可调限位环，所述上部调节层的内部设置有焊接机构调节组件。
优选的，所述底部输送层的内壁设置有竖向导轨，所述竖向导轨的外壁设置有竖向滑块，所述竖向滑块的外壁设置有底部电动夹具，且底部电动夹具通过竖向滑块与竖向导轨滑动连接，所述底部电动夹具的两侧均设置有电动伸缩夹杆，所述底部输送层的下方设置有输送机构，所述输送机构的外壁设置有输送通道罩，所述底部输送层靠近输送机构的内壁设置有第一位移传感器。
优选的，所述焊接机构调节组件的上端设置有顶部导轨，所述顶部导轨的下方设置有顶部滑块，且电动箱的上方通过顶部滑块与顶部导轨滑动连接。
优选的，所述顶部滑块的下方设置有电动箱，所述电动箱的输出端设置有电动升降杆，所述电动升降杆的下端设置有顶部电动夹具，且电动箱的输出端通过电动升降杆与顶部电动夹具传动连接。
优选的，所述顶部电动夹具的下端设置有电动机，所述电动机的输出端设置有联轴器，所述联轴器的下端设置有传动件，且电动机通过联轴器以及传动件与弧形导轨传动连接。
优选的，所述电动升降杆的外壁设置有红外传感器，所述上部调节层两侧的内壁均设置有距离传感器。
优选的，所述焊接机构的上表面设置有摄像机构，所述摄像机构的一侧设置有焊接距离传感器，所述摄像机构以及焊接距离传感器的外壁均设置有连接绑带。
优选的，所述焊接箱本体的一侧设置有plc，所述plc的输入端分别与第一位移传感器、第二位移传感器、红外传感器、距离传感器、焊接距离传感器以及摄像机构的输出端电性连接，所述plc的输出端分别与焊接机构调节组件、竖向导轨以及焊接机构的输入端电性连接。
优选的，所述焊接箱本体前端面的外壁设置有可视窗。
优选的，所述一种汽车用多功能焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：
步骤一：根据所需焊接物件的造型来选用不同的进入方式，管状物件从可调限位环处插入至焊接层内，可调限位环根据管状物件的大小来选用不同大小的填充夹紧物，其他物件则从输送机构处进入至底部输送层内，其他物件与管状物件在送入过程中都会被各自入口处的第一位移传感器以及第二位移传感器进行检测，在第一位移传感器检测到物件后，其反馈数据信号至plc处，plc再控制竖向导轨以及竖向滑块将底部电动夹具向下位移，使其位移到物件的上方后再由电动伸缩夹杆进行伸缩调节，并将物件向上夹取移动至焊接层内；
步骤二：焊接前，利用焊接机构调节组件来进行调节，焊接机构调节组件上方的顶部导轨以及顶部滑块可用于带动下方的组件进行移动，电动箱以及电动升降杆多用于带动下方的组件进行升降，用于调节高度，顶部电动夹具则用于夹持固定下方的组件，电动机用于带动下方的传动件以及下方组件进行转动，弧形导轨以及连接滑块用于带动焊接机构进行弧形移动，弧形移动可使得焊接机构能够对物件的各个范围面进行焊接，驱动控制箱以及电动推杆用于调节焊接机构与所需焊接物件之间的位置距离；
步骤三：距离传感器可检测顶部滑块处移动的位置变化，红外传感器用于根据红外距离来检测升降杆升降长度变化，摄像机构用于在焊接时进行摄像，可利用摄像机构来方便用户在焊接时调节焊接位置等参数，焊接距离传感器用于检测焊接处与所需焊接物件之间的距离，各个传感器所传输的信号数据都可输送至plc处，用户可操控plc来进行自动化焊接作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过弧形导轨以及连接滑块用于带动焊接机构进行弧形移动，弧形移动可使得焊接机构能够对物件的各个范围面进行焊接，驱动控制箱以及电动推杆用于调节焊接机构与所需焊接物件之间的位置距离，对管件焊接可以通过插入的方式使管件在弧形导轨中心处，焊接机构再对其四周外壁进行焊接，其他物件可通过底部输送层送入到弧形导轨的圆心处进行焊接，整体结构由调节处、输送处、焊接处组成，能够解决现有焊接设备功能性单一，在使用时一般只能够针对一种造型或造型差异较小的物件进行焊接，而针对造型各不相同的物件进行焊接时存在焊接范围面不全的问题，使得整个焊接设备达到多功能的效果，并且使得焊接设备的适配范围大大提高。
2、根据所需焊接物件的造型来选用不同的进入方式，管状物件从可调限位环处插入至焊接层内，可调限位环根据管状物件的大小来选用不同大小的填充夹紧物，其他物件则从输送机构处进入至底部输送层内，其他物件与管状物件在送入过程中都会被各自入口处的第一位移传感器以及第二位移传感器进行检测，在第一位移传感器检测到物件后，其反馈数据信号至plc处，plc再控制竖向导轨以及竖向滑块将底部电动夹具向下位移，使其位移到物件的上方后再由电动伸缩夹杆进行伸缩调节，并将物件向上夹取移动至焊接层内，上述结构能够方便用户将不同造型的焊接物件送入至焊接层内，并且可对不同造型的焊接件进行固定，使得焊接设备可对造型不同的焊接物件进行焊接，提高了焊接设备的灵活性与功能性。
3、顶部导轨与顶部滑块可方便用户以滑动的方式调节下方组件的横向位置，电动箱与电动升降杆用于方便用户以电动升降的方式调节下方组件的高度位置，电动机与传动件可方便用户带动弧形导轨进行转动，使得焊接设备能够根据进入物件的不同来改变弧形导轨的朝向，使得整个焊接设备的功能性与灵活性得到提高，更加方便用户进行调节。
4、距离传感器可检测顶部滑块处移动的位置变化，红外传感器用于根据红外距离来检测升降杆升降长度变化，摄像机构用于在焊接时进行摄像，可利用摄像机构来方便用户在焊接时调节焊接位置等参数，焊接距离传感器用于检测焊接处与所需焊接物件之间的距离，各个传感器所传输的信号数据都可输送至plc处，用户可操控plc来进行自动化焊接作业，使得整个焊接设备更加的自动智能化，更加方便用户进行操控，适配各类生产流水线。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的焊接层内部结构示意图；
图3为本发明的底部输送层内部结构示意图；
图4为本发明的焊接机构上表面局部结构示意图；
图5为本发明的原理图；
图中：1、焊接箱本体；2、焊接层；3、上部调节层；4、顶部导轨；5、顶部滑块；6、电动箱；7、电动升降杆；8、红外传感器；9、距离传感器；10、顶部电动夹具；11、电动机；12、联轴器；13、传动件；14、弧形导轨；15、连接滑块；16、驱动控制箱；17、电动推杆；18、焊接机构；19、竖向导轨；20、底部输送层；21、竖向滑块；22、底部电动夹具；23、电动伸缩夹杆；24、第一位移传感器；25、输送机构；26、输送通道罩；27、焊接机构调节组件；28、plc；29、第二位移传感器；30、摄像机构；31、连接绑带；32、焊接距离传感器；33、可视窗；34、焊接头；35、可调限位环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种汽车用多功能焊接装置，包括焊接箱本体1，焊接箱本体1的中间位置处设置有焊接层2，焊接层2的上方设置有上部调节层3，焊接层2的下方设置有底部输送层20，焊接层2的内部设置有弧形导轨14，弧形导轨14的外壁设置有连接滑块15，连接滑块15的外壁设置有驱动控制箱16，且驱动控制箱16通过连接滑块15与弧形导轨14滑动连接，驱动控制箱16的一端设置有电动推杆17，电动推杆17伸缩端的上方设置有焊接机构18，且焊接机构18通过可拆卸底座与电动推杆17伸缩端可拆卸式连接，焊接机构18的输出端设置有焊接头34，焊接箱本体1两侧的外壁均设置有可调限位环35，上部调节层3的内部设置有焊接机构调节组件27。
进一步，底部输送层20的内壁设置有竖向导轨19，竖向导轨19的外壁设置有竖向滑块21，竖向滑块21的外壁设置有底部电动夹具22，且底部电动夹具22通过竖向滑块21与竖向导轨19滑动连接，底部电动夹具22的两侧均设置有电动伸缩夹杆23，底部输送层20的下方设置有输送机构25，输送机构25的外壁设置有输送通道罩26，底部输送层20靠近输送机构25的内壁设置有第一位移传感器24，在物件进入底部输送层20后，可利用竖向导轨19以及竖向滑块21将底部电动夹具22向下位移，使其位移到物件的上方后再由电动伸缩夹杆23进行伸缩调节，并将物件向上夹取移动至焊接层2内，使得整个焊接设备可根据物件种类的不同选用不同的方式进入到焊接层2内，方便用户使用。
进一步，焊接机构调节组件27的上端设置有顶部导轨4，顶部导轨4的下方设置有顶部滑块5，且电动箱6的上方通过顶部滑块5与顶部导轨4滑动连接，顶部导轨4与顶部滑块5可方便用户以滑动的方式调节下方组件的横向位置。
进一步，顶部滑块5的下方设置有电动箱6，电动箱6的输出端设置有电动升降杆7，电动升降杆7的下端设置有顶部电动夹具10，且电动箱6的输出端通过电动升降杆7与顶部电动夹具10传动连接，电动箱6与电动升降杆7用于方便用户以电动升降的方式调节下方组件的高度位置。
进一步，顶部电动夹具10的下端设置有电动机11，电动机11的输出端设置有联轴器12，联轴器12的下端设置有传动件13，且电动机11通过联轴器12以及传动件13与弧形导轨14传动连接，电动机11与传动件13可方便用户带动弧形导轨14进行转动，使得焊接设备能够根据进入物件的不同来改变弧形导轨14的朝向，使得整个焊接设备的功能性与灵活性得到提高，更加方便用户进行调节。
进一步，电动升降杆7的外壁设置有红外传感器8，上部调节层3两侧的内壁均设置有距离传感器9，距离传感器9可检测顶部滑块5处移动的位置变化，红外传感器8用于根据红外距离来检测升降杆升降长度变化。
进一步，焊接机构18的上表面设置有摄像机构30，摄像机构30的一侧设置有焊接距离传感器32，摄像机构30以及焊接距离传感器32的外壁均设置有连接绑带31，摄像机构30用于在焊接时进行摄像，可利用摄像机构30来方便用户在焊接时调节焊接位置等参数，焊接距离传感器32用于检测焊接处与所需焊接物件之间的距离。
进一步，焊接箱本体1的一侧设置有plc28，plc28的输入端分别与第一位移传感器24、第二位移传感器29、红外传感器8、距离传感器9、焊接距离传感器32以及摄像机构30的输出端电性连接，plc28的输出端分别与焊接机构调节组件27、竖向导轨19以及焊接机构18的输入端电性连接，各个传感器所传输的信号数据都可输送至plc28处，用户可操控plc28来进行自动化焊接作业，使得整个焊接设备更加的自动智能化，更加方便用户进行操控，适配各类生产流水线。
进一步，焊接箱本体1前端面的外壁设置有可视窗33，可视窗33可额方便用户观测内部焊接过程。
进一步，一种汽车用多功能焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：
步骤一：根据所需焊接物件的造型来选用不同的进入方式，管状物件从可调限位环35处插入至焊接层2内，可调限位环35根据管状物件的大小来选用不同大小的填充夹紧物，其他物件则从输送机构25处进入至底部输送层20内，其他物件与管状物件在送入过程中都会被各自入口处的第一位移传感器24以及第二位移传感器29进行检测，在第一位移传感器24检测到物件后，其反馈数据信号至plc28处，plc28再控制竖向导轨19以及竖向滑块21将底部电动夹具22向下位移，使其位移到物件的上方后再由电动伸缩夹杆23进行伸缩调节，并将物件向上夹取移动至焊接层2内；
步骤二：焊接前，利用焊接机构调节组件27来进行调节，焊接机构调节组件27上方的顶部导轨4以及顶部滑块5可用于带动下方的组件进行移动，电动箱6以及电动升降杆7多用于带动下方的组件进行升降，用于调节高度，顶部电动夹具10则用于夹持固定下方的组件，电动机11用于带动下方的传动件13以及下方组件进行转动，弧形导轨14以及连接滑块15用于带动焊接机构18进行弧形移动，弧形移动可使得焊接机构18能够对物件的各个范围面进行焊接，驱动控制箱16以及电动推杆17用于调节焊接机构18与所需焊接物件之间的位置距离；
步骤三：距离传感器9可检测顶部滑块5处移动的位置变化，红外传感器8用于根据红外距离来检测升降杆升降长度变化，摄像机构30用于在焊接时进行摄像，可利用摄像机构30来方便用户在焊接时调节焊接位置等参数，焊接距离传感器32用于检测焊接处与所需焊接物件之间的距离，各个传感器所传输的信号数据都可输送至plc28处，用户可操控plc28来进行自动化焊接作业。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种汽车用多功能焊接装置，包括焊接箱本体(1)，其特征在于：所述焊接箱本体(1)的中间位置处设置有焊接层(2)，所述焊接层(2)的上方设置有上部调节层(3)，所述焊接层(2)的下方设置有底部输送层(20)，所述焊接层(2)的内部设置有弧形导轨(14)，所述弧形导轨(14)的外壁设置有连接滑块(15)，所述连接滑块(15)的外壁设置有驱动控制箱(16)，且驱动控制箱(16)通过连接滑块(15)与弧形导轨(14)滑动连接，所述驱动控制箱(16)的一端设置有电动推杆(17)，所述电动推杆(17)伸缩端的上方设置有焊接机构(18)，且焊接机构(18)通过可拆卸底座与电动推杆(17)伸缩端可拆卸式连接，所述焊接机构(18)的输出端设置有焊接头(34)，所述焊接箱本体(1)两侧的外壁均设置有可调限位环(35)，所述上部调节层(3)的内部设置有焊接机构调节组件(27)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述底部输送层(20)的内壁设置有竖向导轨(19)，所述竖向导轨(19)的外壁设置有竖向滑块(21)，所述竖向滑块(21)的外壁设置有底部电动夹具(22)，且底部电动夹具(22)通过竖向滑块(21)与竖向导轨(19)滑动连接，所述底部电动夹具(22)的两侧均设置有电动伸缩夹杆(23)，所述底部输送层(20)的下方设置有输送机构(25)，所述输送机构(25)的外壁设置有输送通道罩(26)，所述底部输送层(20)靠近输送机构(25)的内壁设置有第一位移传感器(24)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述焊接机构调节组件(27)的上端设置有顶部导轨(4)，所述顶部导轨(4)的下方设置有顶部滑块(5)，且电动箱(6)的上方通过顶部滑块(5)与顶部导轨(4)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述顶部滑块(5)的下方设置有电动箱(6)，所述电动箱(6)的输出端设置有电动升降杆(7)，所述电动升降杆(7)的下端设置有顶部电动夹具(10)，且电动箱(6)的输出端通过电动升降杆(7)与顶部电动夹具(10)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述顶部电动夹具(10)的下端设置有电动机(11)，所述电动机(11)的输出端设置有联轴器(12)，所述联轴器(12)的下端设置有传动件(13)，且电动机(11)通过联轴器(12)以及传动件(13)与弧形导轨(14)传动连接。
6.根据权利要求4所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述电动升降杆(7)的外壁设置有红外传感器(8)，所述上部调节层(3)两侧的内壁均设置有距离传感器(9)。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述焊接机构(18)的上表面设置有摄像机构(30)，所述摄像机构(30)的一侧设置有焊接距离传感器(32)，所述摄像机构(30)以及焊接距离传感器(32)的外壁均设置有连接绑带(31)。
8.根据权利要求7所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述焊接箱本体(1)的一侧设置有plc(28)，所述plc(28)的输入端分别与第一位移传感器(24)、第二位移传感器(29)、红外传感器(8)、距离传感器(9)、焊接距离传感器(32)以及摄像机构(30)的输出端电性连接，所述plc(28)的输出端分别与焊接机构调节组件(27)、竖向导轨(19)以及焊接机构(18)的输入端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种汽车用多功能焊接装置，其特征在于：所述焊接箱本体(1)前端面的外壁设置有可视窗(33)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种汽车用多功能焊接装置的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据所需焊接物件的造型来选用不同的进入方式，管状物件从可调限位环(35)处插入至焊接层(2)内，可调限位环(35)根据管状物件的大小来选用不同大小的填充夹紧物，其他物件则从输送机构(25)处进入至底部输送层(20)内，其他物件与管状物件在送入过程中都会被各自入口处的第一位移传感器(24)以及第二位移传感器(29)进行检测，在第一位移传感器(24)检测到物件后，其反馈数据信号至plc(28)处，plc(28)再控制竖向导轨(19)以及竖向滑块(21)将底部电动夹具(22)向下位移，使其位移到物件的上方后再由电动伸缩夹杆(23)进行伸缩调节，并将物件向上夹取移动至焊接层(2)内；
步骤二：焊接前，利用焊接机构调节组件(27)来进行调节，焊接机构调节组件(27)上方的顶部导轨(4)以及顶部滑块(5)可用于带动下方的组件进行移动，电动箱(6)以及电动升降杆(7)多用于带动下方的组件进行升降，用于调节高度，顶部电动夹具(10)则用于夹持固定下方的组件，电动机(11)用于带动下方的传动件(13)以及下方组件进行转动，弧形导轨(14)以及连接滑块(15)用于带动焊接机构(18)进行弧形移动，弧形移动可使得焊接机构(18)能够对物件的各个范围面进行焊接，驱动控制箱(16)以及电动推杆(17)用于调节焊接机构(18)与所需焊接物件之间的位置距离；
步骤三：距离传感器(9)可检测顶部滑块(5)处移动的位置变化，红外传感器(8)用于根据红外距离来检测升降杆升降长度变化，摄像机构(30)用于在焊接时进行摄像，可利用摄像机构(30)来方便用户在焊接时调节焊接位置等参数，焊接距离传感器(32)用于检测焊接处与所需焊接物件之间的距离，各个传感器所传输的信号数据都可输送至plc(28)处，用户可操控plc(28)来进行自动化焊接作业。
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